釉料组成对牙舟陶釉层裂纹形成影响的初步研究*

陈杭馨，彭忠婷，阮代锬，周骏宏

(黔南民族师范学院化学化工学院，贵州 都匀 558000)

牙舟陶产于贵州省平塘县牙舟镇，始于明洪武年间，距今已有600多年的历史，2008年被列为国家级非物质文化遗产。牙舟陶艺作为古老的传承艺术，纯手工艺制作，充满着想象力和创造力，具有丰富的文化内涵、浓郁的地域色彩[1]。然而，牙舟陶如果不施釉，其特点几乎消失殆尽。釉是具有一定功能和性能覆盖在陶瓷制品上的薄层，釉按照分类方式不同种类也不同，传统牙舟陶釉按照性质可以分为土釉和玻璃釉，随着工艺的不断发展，牙舟陶又以玻璃釉著称，它是将玻璃粉末及金属粉末按一定比例和适量量水混合搅拌而成，在烧制过程中自然流淌，由于冷却过程中环境突变等各种原因形成了不规则的裂纹，使制品釉层上具有细小裂纹，因其独特的美感而具有神韵，成为我国传统陶瓷名釉之一。裂纹的情况取决于两者膨胀系数的差值，因为釉层与坯体膨胀系数不同，釉层在降温过程中受到不同方向的张应力而出现大小不一的裂纹。高晓琳等[2]在冰裂纹釉在氧化气氛下的烧成研究应用三角形法对配方对轻钙-长石含量的变化进行调整得出呈现玉质感的裂纹釉；吴则昌等[3]在浅析配方组成对冰裂纹釉效果的影响中得出，当坯釉热膨胀系数之差Δa>3.54×10-6/℃所得裂纹效果最佳；周健儿等[4]在冰裂纹釉的制备研究中也得到釉面呈现有规律的开片的冰裂纹釉，裂纹釉在研究过程可通过测定热膨胀系数观察分析釉面产生裂纹情况，并对相应的工艺及配方进行调整[5]。为了加强对牙舟陶制作技术的挖掘和提升，探索牙舟陶釉在烧制过程中产生各种裂纹的影响因素，本实验在牙舟陶蓝绿色玻璃釉基础配方上，主要从烧成温度、釉料组分、釉层厚度三个方面研究影响釉面裂纹的主要因素。探讨导致裂纹的不可控因素，对提高成品率、减少能耗和污染具有重要意义。

1 实 验

1.1 原料和仪器

原料：贵州平塘牙舟陶土、钾长石、玻璃粉、碳酸钡、锂辉石、贵州福泉高岭土等。

仪器：CS101-1EB电热鼓风干燥箱(温度范围：T+1C-300 ℃)；LX0414箱式高温电阻炉型号，(最高温度：1400 ℃)；JCS-31002B电子天平(分度值：0.01 g)。

1.2 工艺流程

坯体准备：精选坯用原料→按配方称量→混合浆料→陈腐→制坯→1000 ℃素烧或直接在纯白色垫板上施釉。(便于观察釉面颜色、裂纹、气孔气泡等各种情况)

釉料制备及烧成：精选釉用原料→按配方称量→混合浆料→陈腐→上釉→高温烧成。

1.3 工艺参数

(1)料:水=1:1；

(2)施釉厚度：2±1.2 mm；

(3)烧成周期：>4 h；

(4)烧成氛围：氧化气氛；

(5)施釉方法：刷釉、滴釉、浸釉。

1.4 基础配方

实验将牙舟陶蓝绿色玻璃釉与去掉着色剂氧化铜、三氧化二铁在氧化气氛烧制，1000 ℃未融，1200～1250 ℃完全熔融，1250 ℃且熔融效果较好，釉面光滑透明，釉面裂纹情况相似(如图1所示)，得出着色剂影响裂纹情况可以忽略，则本实验以表1为基础裂纹配方探讨釉面裂纹的影响因素。

表1 基础配方Table 1 Basic formula

图1 普通裂纹效果图Fig.1 Common crack effect chart

1.5 釉料制备、施釉及烧成

实验在表1基础釉料配方上，按照相同配比调整各组分，根据所设计方案称量各组分，料水1:1等量均匀混合放置备用，将釉料主要施于莫来石垫板上(实验需要部分釉料施于经高温1000 ℃煅烧的牙舟陶素胚上进行试验)，将样品于烘箱150 ℃左右烘干或常温风干，再放于箱式高温电阻炉进行釉烧，保温1 h后高温电阻炉自然降温，待电阻炉温度显示低于500 ℃以下方可取出。

2 结果与讨论

2.1 实验结果

为了便于精准的探索牙舟陶蓝绿色玻璃釉中各组分对产生裂纹的影响因素，实验在基础配方上通过减少某个单一组分，其它因素保持不变的情况下进行如下试验，方案如表2所示。

由表2中A1～A5五个方案得出，不同的降温速度也可改变釉面裂纹，如急剧降温可以促进大量裂纹的产生，如样方A1极速降温可急剧增加釉面裂纹；高岭土可增加釉料的黏性，但减弱裂纹的产生；面光滑透明产生裂纹的主要因素是玻璃粉，通过玻璃粉与钾长石共同作用产生裂纹，为了探索玻璃粉和钾长石相对用量对釉面裂纹的影响，实验将釉料比重分设定为八个样放进行实验，控温1250 ℃，方案如表3所示。

表2 釉料配方及烧成结果Table 2 Glaze formular and firing results

表3 釉料配方及烧成结果Table 3 Glaze formular and firing results

由实验结果得出，随钾长石比重的增加，釉面颜色逐渐加深，釉面气泡大小逐渐减小，说明钾长石可以减少减小釉面气泡，含量过多可导致釉面透明度下降。釉面裂纹较为明显的为B6样方，玻璃粉与钾长石的比重在3.5:6.5，裂纹效果较为突出。为了探索坯体对釉面裂纹的影响，实验选取B4、B5、B6三个样方在经高温1000 ℃素烧的牙舟陶试片上进行试验，釉烧结果如表4所示。

表4 釉料配方及烧成结果Table 4 Glaze formular and firing results

在组分相同的试验过程中，不同的坯体与釉层可以改变釉面的裂纹情况，牙舟陶试片上釉裂纹情况比莫来石垫板的明显，由于牙舟陶土颜色的遮盖作用，釉面气泡没有莫来石垫板上釉面气泡明显。

通过大量文献发现，可使釉面产生裂纹的组分较多，为挖掘其它原料在玻璃釉中的应用，借助地方资源优势互补，在玻璃粉中引入磷酸钡进行实验(见表5)。

表5 釉料配方及烧成结果Table 5 Glaze formular and firing results

磷酸钡能使釉面产生裂纹，但组分不易过多或过低，过多玻璃粉于硫酸钡不互融随着磷酸钡比重的增加，釉面裂纹增加，白度增加，但光滑度和透明度下降，含量过低釉面光滑透明但裂纹不明显，实验还进行不同粒径的硫酸钡进行试验，得出粒径较小的更易于与玻璃粉融熔。

通过筛选配比得出相对较优的裂纹釉面，探讨这些组分在裂纹釉中的应用，方案如表6所示(注：D1、D2、D3样方均于牙舟陶试片上进行实验)。

表6 釉料配方及烧成结果Table 6 Glaze formular and firing results

引入的组分、工艺条件不同，产生裂纹情况也不同，钾长石、石英、磷酸钡三者与玻璃粉均可以促进裂纹的形成，但使釉面产生的裂纹形态和裂纹大小，釉面的气孔气泡数量和大小各不相同，与玻璃粉的混合比重也不同，如D2样方的釉面气泡相对较少，较不明显，虽然D3样方气泡虽然明显，但可以使釉面呈现冰裂形态的釉面，因此根据不同需求可以适当选择和控制各釉料组分。

2.2 讨 论

2.2.1 烧成温度

实验将牙舟陶蓝绿色玻璃釉与去掉作色剂氧化铜、三氧化二铁在氧化气氛烧制，1000 ℃未融，1150 ℃半融，1200～1250 ℃完全熔融，且熔融效果较好，釉面光滑透明呈玻璃态，由表3和表4可得不同温度对釉面裂纹效果影响较大。随着外界温度的逐渐变化可导致裂纹更加明显，随着时间推移，外界温度的变化可能会使裂纹的持续形成。

2.2.2 厚度分析

釉面颜色随着钾长石比重增大和釉层厚度增加逐渐加深，釉面由浅白向浅绿，由浅绿向黄绿方向扩展，熔融效果越好，附着力较强，釉面均不易脱落，釉面较薄<1 mm均无裂纹产生，在1～2 mm有裂纹产生。

2.2.3 组分分析

(1)在玻璃釉中，引入的组分不同，裂纹产生形式也不同，各组分所起的作用也不同，膨胀系数较大组分可以促进裂纹的形成；

(2)玻璃粉比重增加会加强釉料粘度，会影响整个过程中烧结速率，使表面易形成气泡；

(3)碳酸钡过高会使釉面无光，增加釉面的乳浊效果；

(4)实验发现釉层中的气泡情况变化时，釉面可由普通直裂纹向冰裂纹形貌过度，所以配方组分及其含量对釉的发色、釉层内的气泡大小和数量起着主要的决定作用，同时决定了冰裂纹釉的形成，如图2样方为1:9的磷酸钡和玻璃粉在牙舟陶试片上的烧成情况，有大量气泡，透明光泽，釉面光滑有裂纹，具有细小的气泡和冰裂效果。

图2 样方效果图Fig.2 Sample renderings

3 结 论

(1)影响裂纹产生的因素较多，釉料组分，釉层厚度，烧成温度，降温速率等均可改变釉面裂纹状况；

(2)在釉层厚度大于0.8 mm，烧成温度在1200～1250 ℃的条件下，钾长石、磷酸钡等膨胀系数较大的组分可促使玻璃型釉的釉面裂纹的形成；

(3)当玻璃釉中引入磷酸钡时，釉面可产生冰裂效果的裂纹。